2.3 Стандартизация моделирования функциональных структур объектов машиностроений
Стандартизация функциональных структур сводится к моделированию под их функциональным свойствам, образование комплексы изделия и исследованию параметров точности.
Функциональные свойства:
Механические
Геометрические
Кинематические
Динамические
Энергетические
Функциональные структуры состоят из комплексов с двумя составами: материальным и информационным
Состав материального комплекса – это совокупность функциональных элементов изделия
Состав информационного комплекса, 2 вида элементов: пассивные и активные
Размерные цепи отражают объективные размерные связи в конструкции машины в технологических процессах изготовления ее деталей и сборки при измерении.
Размерная цепь – совокупность размеров непосредственно участвующих в решении поставленных задач и образующий замкнутый контур.
На схеме размерная цепь состоит из размерных звеньев, котором является размер.
Звенья могут быть:
Составляющие и замыкающие
Уменьшающие и увеличивающие
Моделирование размерных цепей
А А А
АΔ
Плоская размерная цепь – это размерная цепь звенья, которые расположены в одной плоскости.
Пространственная размерная цепь – это размерная цепь звенья, которые расположены не в параллельных плоскостях.
Система допусков и посадок
Каждый допуск предполагает компромисс между функциональными и технологическими требованиями.
Функциональные требования предполагают:
- обеспечить техсостояние по заданной работоспособности в безотказный период;
- обеспечить качество функционирования изделия;
- защитить конструкцию от внешнего эксплуатационнго воздействия;
- устранить риск во избежание несчастных случаев;
- предусмотреть взаимозаменяемость при обслуживании и ремонте.
Технологические требования предполагают:
- управление технологической подготовкой производства (ТПП);
- управление технологическим процессом;
- автоматизацию производства;
- предусмотреть взаимозаменяемое производство;
- создать фонд НТД и систему технического контроля (СТК
Ни один размер детали при обработке не может быть выполнен идеально точно, без отклонений: поэтому для каждого размера заранее устанавливают границы, выраженные двумя предельными размерами. Один из предельных размеров наибольшими предельными размерами (Dнб или dнб), другой – наименьшими (Dнм или dнм)
Допуском называют разность между наибольшими и наименьшими предельными размерами. Допуск обозначается буквами IT
IT=Dнб-Dнм (для отверстия)
IT=dнб-dнм (для вала)
Верхнее предельное отклонение (ES – для отверстия, es – для вала, определяется как алгебраическая разность между наибольшим предельным (Dнб; dнб) и номинальным (D; d) размерами:
ES=Dнб-D; es=dнб-d
Нижнее предельное отклонение (EI; ei) определяется как алгебраическая разность между наименьшим предельным и номинальным размерами:
EI=Dнм-D; ei=dнм-d
ES-EI=Dнб-Dнм; es-ei=dнб-dнм;
Второе определение допуска, т.е допуск равен алгебраической разности между верхним и нижним отклонениями размерами:
IT=ES-EI (для отверстия); IT=es-ei (для вала)
Отклонение всегда имеет свой знак. Если размер больше номинального – отклонение будет положительным, если размер меньше номинального – отклонение отрицательное.
Номинальный размер – это размер, относительно которого определяются предельные размеры и который служит также началом отклонений. Поэтому линия номинального размера для отклонений является нулевой линией, и отклонения, расположенные выше нее, будут положительными, а ниже отрицательными.
Степень точности определяется квалитетами. Квалитет определяет величину допуска. Стандарт охватывает поля допусков и предельные отклонения для размеров до 10000мм. Для упрощения построения системы допусков и посадок, а также для удобства пользования ею эти размеры разделены на четыре диапазона: при номинальных размерах менее 1мм, от 1 до 500мм. Свыше 500 до 3150мм и свыше 3150 до 10000мм. Большинство размеров при изготовлении машин и приборов относятся к диапазону от 1 до 500мм.
Для каждого интервала размеров рассчитаны допуски и предельные отклонения, которые распространяются на все номинальные размеры, входящие в данный интервал. Данные о методах расчеты допусков, а диаметр D для определения единицы допуска рассчитывается как среднее геометрическое граничных значений соответствующего интервала (Dmax и Dmin)
D=DmaxDmin
Для интервала размеров от 1 до 3мм D=3